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【摘 要】 改革开放以来，我国建筑业发展很快，新建住宅小区规模越来越大，地下室的全理利用就显得十分重要。只有正确的结构造设计，这样才能保证地下结构的安全经济、适用。本文对建筑工程地下室结构设计进行研究。
【关键词】 建筑工程；地下室；结构设计
近年来，随着我国经济的高速发展以及现代化城市建设进程的不断推进，城市中的高层建筑物数量越来越多，其建设高度也越来越高，高层建筑中所对应的地下室及地下车库也随之增加，其对地下空间的使用需求也有所提高。对此，需要对地下室的结构进行合理的设计，只有这样才能将地下空间的作用充分发挥出来。
一、建筑工程地下室结构设计分析
1、地下室外墙设计
地下室的外墙是结构设计的重点，应按水上压力，验算外墙抗裂。在设计时，应注意以下要求。（1）荷载在实际工程设计中，通常不考虑与竖向荷载组合的压弯作用，仅按墙板弯曲计算弯曲的配筋。（2）地下室外墙的配筋计算。实际设计时，在外墙的配筋计算中，对于带扶壁柱的外墙，不是根据扶壁柱的尺寸较大进行计算，而是均按双向板计算配筋。（3）地下室车道的考虑车道紧靠地下室外墙时，车道底板位于外墙的中部。应注意车道底板作用于外墙的水平集中力，该荷载常被忽略。
2、顶板
在顶板作为地下室上部结构的嵌固部位时，其侧向刚度的大小决定了其嵌固作用的大小。因此，在进行地下室顶板结构的设计时，需根据相关规范进行设计，地下室顶板的厚度一般应达到180mm以上。同时还应根据实际施工过程中的特点，适量增加顶板的厚度，以保证顶板具有充足的承载能力。在地下室结构设计的过程中，当地下室顶板作为建筑地上结构嵌固端时，需要根据《建筑抗震设计规范》中的具体要求，对楼板的厚度、混凝土的强度等参数做出特定的要求，以保证顶板的嵌固稳定性。同时在该条件下，楼层的顶楼楼盖应采取现浇梁板结构施工。上述因素对地下室的总体深度存在较大的影响。在进行荷载计算的过程中，应该由上往下计算楼层数量，以满足嵌固端要求；另外在对剪力墙底部加强区进行层数计算时，需由地面往上进行计算，计算中加入地下室层数。如果出现以下几种情况，则不能利用地下室顶板对上部结构进行嵌固：当地下室的顶板与室外地坪的高度差超过地下室层高的1/3时；地下室顶板内外板面错层，且未采取相应的加固措施时；顶板为无梁结构，或者是在屋面开有打洞时。
3、地下室底板设计
钢筋的配置是地下室底板设计的重点和关键，因此地下室底板设计时必须合理配置钢筋。底板设计中，如果钢筋处于同一个方向，一定要保证钢筋的标高统一；如果钢筋处于不同的方向，一定要保证这些钢筋处于不同的基础面。否则钢筋保护层太大，会导致底板窝顶情况的发生。
4、保护层和垫层厚度
根据《地下工程防水技术规范》中的相关要求，在进行地下工程施工的过程中，其底板垫层结构的混凝土强度应在C15以上，厚度在100mm以上，如果施工区域土体为软弱土层，应适量增加底板垫层厚度，最低应保持在150mm以上。如果需要满足防水要求，其厚度应在250mm以上，以此满足底板的基本防水要求，这样才能达到最基本的防水要求。
5、地下室的基础设计
地下室基础是地下室工程建设的前提，要保证地下室基础设计的效果，首先应该做好地质勘察工作。其次，根据工程实际情况选择和是的桩基础。一般情况下，基础设计采用预应力管桩基础。地下室基础设计对持力层的要求也较高，为了保证地下室基础的质量持力层，应该采用风化岩。
6、地下室的侧壁设计
地下室侧壁设计是地下室设计的难点，这是由于影响地下室侧壁设计的因素有很多，如结构自重、地下室水压力等。地下室工程侧壁的设计比较特殊，受力情况负责。因此，地下室侧壁设计的重点是采用科学合理的方法来进行简化设计。
二、地下室结构设计过程中的注意要点
1、整体地下室顶板作为上部结构的嵌固端的设计方法
地下室连成整体而地上分为若干个独立塔楼结构：首先应将地下室顶板作为上部结构的嵌固端，这样这种结构就可以认为不属于《高层建筑混凝土结构技术规程》第十章大底盘上多塔楼的复杂高层建筑结构，不必执行《高层建筑混凝土结构技术规程》第10.6的有关规定，地下室顶板以上各个塔楼可以各自独立计算。要保证地下室顶板作为上部结构的嵌固端，地下室顶板必须要符合《建筑抗震设计规范》第6.1.14条和《高层建筑混凝土结构技术规程》第3.6.3条相关规定。要求地下室顶板厚度应≥180，混凝土强度等级≥C30，地下室顶板双层双向配筋，每个方向配筋率应≥0.25%；地下室结构的楼层侧向刚度应大于首层侧向刚度的2倍，地下室柱截面每侧的纵向钢筋面积除满足计算要求外，尚应大于地上一层对应柱每侧纵筋面积的1.1倍要求，设计最好采用增加截面b边、h边的纵筋数量达到1.1倍，增加纵筋不必伸到地下室顶板层以上，只须在地下室顶板层梁板内锚固即可，同时梁端顶面和底面的纵向钢筋面积均应比计算增大10%以上。以上措施在设计中都是比较容易做到的，地下室的刚度一般都能大于首层刚度的2倍。
2、配筋的选取和把关
地下室裂缝出现的情况在很大程度上取决于混凝土的拉伸能力，而混凝土的拉伸强度又和钢筋的选取有关。所以在建造建筑时，要尽量增加抗变形的钢筋，用钢筋来降低混凝土对温度变化所产生的形变，切实的提高混凝土的抗变形能力。墙体的侧壁、墙柱连接处、墙面等不同的方位有不同的钢筋运用规则，例如，侧壁要多使用水平温度钢筋，墙柱连接处要使用长度2.5m左右的水平附加筋。在建筑过程中多加细心，才能建造出安全、舒适的建筑。
应该在下面几处增强构件配筋效果。首先，是地下室的底、上两面的配筋率要维持在4%左右，不要偏离的太严重。其次，各处侧壁的配筋率要维持在3%左右。钢筋以细筋为宜，每根之间的距离维持在0.15m的范围内。最后，介绍的是维护、保养困难、失水快速的地下室外墙的配筋措施。为了减少外墙出现垂直裂缝的概率，应当将墙体的水平配筋率维持在3.5%左右，每根钢筋之间的距离保持在0.1～0.15m之间，如此可取得良好的减少裂缝出现的效果。
3、混凝土后浇带的设置
后浇带不但可以在一定程度上解决沉降差，还可以降低收缩应力。一个方式解决建筑中的两大难题，所以此方式在工程建筑中颇受建筑者的喜爱。后浇虽然可以减少裂缝出现的概率，但是在实际的使用中也要根据具体的需要和严格的计算来进行设置，不可以随意而为。否则不但起不到良好的效果，还可能给工程带来隐患。后浇带的带宽一般在0.8～1m之间，设在梁跨1/3的位置，与钢筋搭接长度要合适。因为后浇带中不可让混凝土流入其中，所以在其周边要装上隔离措施。浇筑温度不能高于26℃，以免有轻微的变形出现。
三、结束语
建筑地下室的结构属于一个复杂的系统结构，其设计过程十分复杂。在建筑地下室结构设计过程中，需要对多种参数进行考虑和计算，地下室结构的设计是否合理且符合相关规范的要求对建筑物整体的使用情况以及工程造价存在着较大的影响。因此，在地下室结构设计的过程中，需要从施工规范要求、安全因素、经济因素多方面综合考虑，提高地下室的总体质量，保证整体建筑物的使用质量。
参考文献：
[1]王贵生，刘党科.关于地下室设计的若干问题[A].土木建筑学术文库（第15卷）[C]，2011.
[2]李国胜.多高层钢筋混凝土结构设计优化与合理构造[M].北京：中国建筑工业出版社，2007.
[3]麻兴中.预应力混凝土梁质量控制要点[J].廣东建材，2011，（07）：32.
【关键词】 建筑工程；地下室；结构设计
近年来，随着我国经济的高速发展以及现代化城市建设进程的不断推进，城市中的高层建筑物数量越来越多，其建设高度也越来越高，高层建筑中所对应的地下室及地下车库也随之增加，其对地下空间的使用需求也有所提高。对此，需要对地下室的结构进行合理的设计，只有这样才能将地下空间的作用充分发挥出来。
一、建筑工程地下室结构设计分析
1、地下室外墙设计
地下室的外墙是结构设计的重点，应按水上压力，验算外墙抗裂。在设计时，应注意以下要求。（1）荷载在实际工程设计中，通常不考虑与竖向荷载组合的压弯作用，仅按墙板弯曲计算弯曲的配筋。（2）地下室外墙的配筋计算。实际设计时，在外墙的配筋计算中，对于带扶壁柱的外墙，不是根据扶壁柱的尺寸较大进行计算，而是均按双向板计算配筋。（3）地下室车道的考虑车道紧靠地下室外墙时，车道底板位于外墙的中部。应注意车道底板作用于外墙的水平集中力，该荷载常被忽略。
2、顶板
在顶板作为地下室上部结构的嵌固部位时，其侧向刚度的大小决定了其嵌固作用的大小。因此，在进行地下室顶板结构的设计时，需根据相关规范进行设计，地下室顶板的厚度一般应达到180mm以上。同时还应根据实际施工过程中的特点，适量增加顶板的厚度，以保证顶板具有充足的承载能力。在地下室结构设计的过程中，当地下室顶板作为建筑地上结构嵌固端时，需要根据《建筑抗震设计规范》中的具体要求，对楼板的厚度、混凝土的强度等参数做出特定的要求，以保证顶板的嵌固稳定性。同时在该条件下，楼层的顶楼楼盖应采取现浇梁板结构施工。上述因素对地下室的总体深度存在较大的影响。在进行荷载计算的过程中，应该由上往下计算楼层数量，以满足嵌固端要求；另外在对剪力墙底部加强区进行层数计算时，需由地面往上进行计算，计算中加入地下室层数。如果出现以下几种情况，则不能利用地下室顶板对上部结构进行嵌固：当地下室的顶板与室外地坪的高度差超过地下室层高的1/3时；地下室顶板内外板面错层，且未采取相应的加固措施时；顶板为无梁结构，或者是在屋面开有打洞时。
3、地下室底板设计
钢筋的配置是地下室底板设计的重点和关键，因此地下室底板设计时必须合理配置钢筋。底板设计中，如果钢筋处于同一个方向，一定要保证钢筋的标高统一；如果钢筋处于不同的方向，一定要保证这些钢筋处于不同的基础面。否则钢筋保护层太大，会导致底板窝顶情况的发生。
4、保护层和垫层厚度
根据《地下工程防水技术规范》中的相关要求，在进行地下工程施工的过程中，其底板垫层结构的混凝土强度应在C15以上，厚度在100mm以上，如果施工区域土体为软弱土层，应适量增加底板垫层厚度，最低应保持在150mm以上。如果需要满足防水要求，其厚度应在250mm以上，以此满足底板的基本防水要求，这样才能达到最基本的防水要求。
5、地下室的基础设计
地下室基础是地下室工程建设的前提，要保证地下室基础设计的效果，首先应该做好地质勘察工作。其次，根据工程实际情况选择和是的桩基础。一般情况下，基础设计采用预应力管桩基础。地下室基础设计对持力层的要求也较高，为了保证地下室基础的质量持力层，应该采用风化岩。
6、地下室的侧壁设计
地下室侧壁设计是地下室设计的难点，这是由于影响地下室侧壁设计的因素有很多，如结构自重、地下室水压力等。地下室工程侧壁的设计比较特殊，受力情况负责。因此，地下室侧壁设计的重点是采用科学合理的方法来进行简化设计。
二、地下室结构设计过程中的注意要点
1、整体地下室顶板作为上部结构的嵌固端的设计方法
地下室连成整体而地上分为若干个独立塔楼结构：首先应将地下室顶板作为上部结构的嵌固端，这样这种结构就可以认为不属于《高层建筑混凝土结构技术规程》第十章大底盘上多塔楼的复杂高层建筑结构，不必执行《高层建筑混凝土结构技术规程》第10.6的有关规定，地下室顶板以上各个塔楼可以各自独立计算。要保证地下室顶板作为上部结构的嵌固端，地下室顶板必须要符合《建筑抗震设计规范》第6.1.14条和《高层建筑混凝土结构技术规程》第3.6.3条相关规定。要求地下室顶板厚度应≥180，混凝土强度等级≥C30，地下室顶板双层双向配筋，每个方向配筋率应≥0.25%；地下室结构的楼层侧向刚度应大于首层侧向刚度的2倍，地下室柱截面每侧的纵向钢筋面积除满足计算要求外，尚应大于地上一层对应柱每侧纵筋面积的1.1倍要求，设计最好采用增加截面b边、h边的纵筋数量达到1.1倍，增加纵筋不必伸到地下室顶板层以上，只须在地下室顶板层梁板内锚固即可，同时梁端顶面和底面的纵向钢筋面积均应比计算增大10%以上。以上措施在设计中都是比较容易做到的，地下室的刚度一般都能大于首层刚度的2倍。
2、配筋的选取和把关
地下室裂缝出现的情况在很大程度上取决于混凝土的拉伸能力，而混凝土的拉伸强度又和钢筋的选取有关。所以在建造建筑时，要尽量增加抗变形的钢筋，用钢筋来降低混凝土对温度变化所产生的形变，切实的提高混凝土的抗变形能力。墙体的侧壁、墙柱连接处、墙面等不同的方位有不同的钢筋运用规则，例如，侧壁要多使用水平温度钢筋，墙柱连接处要使用长度2.5m左右的水平附加筋。在建筑过程中多加细心，才能建造出安全、舒适的建筑。
应该在下面几处增强构件配筋效果。首先，是地下室的底、上两面的配筋率要维持在4%左右，不要偏离的太严重。其次，各处侧壁的配筋率要维持在3%左右。钢筋以细筋为宜，每根之间的距离维持在0.15m的范围内。最后，介绍的是维护、保养困难、失水快速的地下室外墙的配筋措施。为了减少外墙出现垂直裂缝的概率，应当将墙体的水平配筋率维持在3.5%左右，每根钢筋之间的距离保持在0.1～0.15m之间，如此可取得良好的减少裂缝出现的效果。
3、混凝土后浇带的设置
后浇带不但可以在一定程度上解决沉降差，还可以降低收缩应力。一个方式解决建筑中的两大难题，所以此方式在工程建筑中颇受建筑者的喜爱。后浇虽然可以减少裂缝出现的概率，但是在实际的使用中也要根据具体的需要和严格的计算来进行设置，不可以随意而为。否则不但起不到良好的效果，还可能给工程带来隐患。后浇带的带宽一般在0.8～1m之间，设在梁跨1/3的位置，与钢筋搭接长度要合适。因为后浇带中不可让混凝土流入其中，所以在其周边要装上隔离措施。浇筑温度不能高于26℃，以免有轻微的变形出现。
三、结束语
建筑地下室的结构属于一个复杂的系统结构，其设计过程十分复杂。在建筑地下室结构设计过程中，需要对多种参数进行考虑和计算，地下室结构的设计是否合理且符合相关规范的要求对建筑物整体的使用情况以及工程造价存在着较大的影响。因此，在地下室结构设计的过程中，需要从施工规范要求、安全因素、经济因素多方面综合考虑，提高地下室的总体质量，保证整体建筑物的使用质量。
参考文献：
[1]王贵生，刘党科.关于地下室设计的若干问题[A].土木建筑学术文库（第15卷）[C]，2011.
[2]李国胜.多高层钢筋混凝土结构设计优化与合理构造[M].北京：中国建筑工业出版社，2007.
[3]麻兴中.预应力混凝土梁质量控制要点[J].廣东建材，2011，（07）：32.